المهندس علاء أنعم لـ “علوم وتكنولوجيا”:الطاقة الشمسية خيار اليمنيين المناسب لتوليد الكهرباء

لقاء/ هاشم السريحي
في ظل الظروف التي تمر بها البلد وانعدام الكهرباء بشكل كامل، اتجه كثير من الناس إلى استخدام الطاقة الشمسية، ولكن لقلة المعلومات حول هذا النوع الجديد من الطاقة لم يتمكن الكثير من الاستفادة منها على نحو كامل، حيث لم يعرف البعض قوة البطارية التي يحتاجها و الألواح الشمسية المناسبة، فيما استخدم الآخرون هذه الطاقة دون علم بالطرق الصحيحة لاستخدام منظومة الطاقة الشمسية مما تسبب في إحراق وتلف بعض الأجهزة، لذا رأينا في ملحق «علوم وتكنولوجيا» أهمية تسليط الضوء حول هذا الموضوع والتقينا بالمهندس علاء عبدالباقي أنعم باحث في مصادر الطاقة البديلة لمعرفة الطريقة العلمية لحساب كمية الطاقة الشمسية المطلوبة لتشغيل المنزل وكيفية إنتاجها.
هل يمكن إعطاء القارئ الكريم نبذة عن الطاقة الشمسية؟
– يبحث الإنسان عن مصادر جديدة للطاقة لتغطية احتياجاته المتزايدة في تطبيقات الحياة اليومية ويعيب الكثير من مصادر الطاقة نضوبها وتكلفة استغلالها. تنبه الإنسان في العصر الحديث إلى إمكانية الاستفادة من أشعة الشمس والتي تتصف بأنها طاقة متجددة ودائمة ولا تنضب وأدرك جليا الخطر الكبير الذي يسببه استخدام مصادر الطاقة الأخرى والشائعة وخاصة النفط والغاز الطبيعي في تلوث البيئة وتدميرها مما يجعل الطاقة الشمسية الخيار الأفضل على الإطلاق، ولهذا أصبحت الطاقة الشمسية دخلا قوميا لبعض البلدان، حتى أنه في دول الخليج العربي والتي تعتبر من أكثر دول العالم الغنية بالنفط استخدمت الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في تطبيقات عديدة منها محطات توليد الكهرباء وتحلية مياه البحر وتشغيل إشارات المرور وإنارة الشوارع وتشغيل بعض الأجهزة الكهربائية مثل الساعات والآلات الحاسبة وتشغيل الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية، ومؤخرا ظهرت سيارة تسير بالطاقة الشمسية تصل سرعتها إلى 60كم في الساعة، إن النجاح في استخدام الطاقة الشمسية يعتمد على عدد من العوامل أهمها:
– الموقع الجغرافي (قوة الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة) وقد مَنَّ الله سبحانه وتعالى على اليمن بقسط وافر من كمية الطاقة الشمسية حيث تعتبر الطاقة الشمسية الساقطة على المتر المربع الواحد في اليمن من أعلى معدلاتها في العالم مستدلين بذلك على القياسات لبعض مناطق الجمهورية.
– ملائمة النظام الشمسي مع حجم التطبيق.
– نوعية المنتج.
– التقنية المستخدمة في تصنيع المنتج.
– جودة وكفاءة المكونات المستخدمة.
كيف يمكن معرفة الكمية المطلوبة للتشغيل؟
– أولاً: يجب علينا قياس الأدوات الكهربائية المراد استخدامها؛ فمثلا: لديك منزل فيه غرفتان +حمام +مطبخ +تلفزيون+رسيفر، ولنفرض أننا سوف نستخدم لمبات بقوة 9 وات ×عدد الغرف (4مع الحمام والمطبخ) مضروب في8 (عدد ساعات الاستهلاك) =288وات في اليوم للإضاءة.
لنفرض أن لدينا تلفزيوناً مسطحاً 29بوصة بقوة 130 وات ورسيفر بقوة 30 وات =160 وات مضروب في 8ساعات=1280وات.
مجموع الطاقة الشمسية التي نحن بحاجة لاستخدامها 288وات +  1280وات=1568وات.
إذن 1568وات (مجموع الطاقة) مضروب في 1.2 (مقدار الفقد في الطاقة) =1881.6وات، أي 1882وات تقريباً.
ثانياً: نقوم باحتساب سعة البطارية التي نحتاجها؛ 1882وات (كمية الكهرباء التي نحتاجها) /مقسوم على 12 فولت (فولتية البطارية) =157أمبير، هذا يعني أننا سنحتاج إلى بطارية بقوة 200 أمبير تقريباً.
ثالثاً: نقوم باحتساب ومعرفة اللوح الشمسي المناسب؛ حيث يتم عادة قياس الفترة الزمنية لشحن الألواح الشمسية من الساعة السابعة صباحاً وحتى الرابعة مساء أي بمعدل ثمان ساعات يومياُ. بما أن البطارية التي سنحتاجها = 200 أمبير إذن لابد لنا أن نختار لوحاً ملائماً لشحن البطارية.
200 أمبير (سعة البطارية) ÷ مقسوم على 8 (عدد ساعات الشحن) =25 أمبير (تيار الشحن الازم).
إذن قدرة اللوح = (25أمبير) مضروب في 12فولت =300وات، إذن 300 وات هي قدرة الألواح التي من خلالها تستطيع تشغيل الأجهزة المذكورة سابقاً، أي أننا سنحتاج إلى لوح بقوة 300 وات أو لوحين قوة كل منهما 150 وات.
أما الانفرتر فهو جهاز يقوم بتحويل التيار المستمر (CD) إلى تيار متردد (AC) ويتم توصيله من أطراف البطارية، ويجب أن تكون قيمته أعلى من قيمة الحمل المراد تشغيله؛ فمثلاً لو عندي أحمال بقيمة (500 وات) سنحتاج لانفرتر (1000وات).
كيف يمكن معرفة المواد المطلوبة للتشغيل؟
– يجب علينا اختيار أفضل الألواح الشمسية حيث يوجد هناك ثلاثة أنواع (مونوكريستال، بولي عديد التبلور-الخلايا المورفية (الصبغية) وأفضلها هو النوع الأول حيث أنه يمتص أكبر قدر من الطاقة.
– اختيار البطاريات المتخصصة للطاقة الشمسية حيث أنه لا يمكن أن نستخدم بطاريات سيارات لأنها لا تتحمل الشحن والتفريغ.
– عند التسليك بنظام 12فولت يجب اختيار أسلاك لا يقل سمكها عن 1.5 مللي.
من وجهة نظرك ما هي أهم النصائح والارشادات لمستخدمي الطاقة الشمسية؟
– عدم تشغيل المحول (الانفرتر) في درجة الحرارة العالية فوق 50.
– يجب مراعاة نوعية السلك الممتد من اللوح إلى المنظم بسلك لا يقل عن 3 مللي.
– بالنسبة للذين لديهم عاكس تيار ( انفرتر) يجب وضعه بجانب البطارية لتحسين الأداء.
– عدم محاولة تشغيل أي جهاز قدرته يفوق قدرة منظومة الطاقة الشمسية.
كلمه أخيرة..
– كل ما سبق عباره عن معلومات بسيطة اتمنى أن تكونوا قد استفدتم منها فالطاقة الشمسية من أهم البدائل التي لم تستغل من قبل، فمثلا في اليمن لولا انعدام الكهرباء بسبب الظروف الراهنة لما اتجه معظم الناس لهذه الطاقة كبديل للحصول على الكهرباء. اتمنى استغلال هذه الطاقة الهائلة وخاصة في توليد الكهرباء والتخلي الكامل عن مصادر الطاقة التقليدية. وهناك بعض الاقتراحات التي يجب أن أطرحها لتطوير الاهتمام بالطاقة الشمسية أهمها؛ توفير الدعم المادي والمعنوي في حركة البحث في مجالات الطاقة الشمسية، والقيام بمشاريع رائدة وكبيرة نوعا ما على مستوى البلد كمصدر آخر من الطاقة، ومحاولة تسهيل الحصول على الأدوات اللازمة لتشغيل المنظومة الشمسية وبأسعار معقولة تسمح لكل منزل بالحصول عليها، وتنشيط طرق التبادل العلمي والمشورة العلمية مع الدول المجاورة وخاصة الدول المتقدمة في هذا المجال.